Overordnede kursusmål
Introducere studerende til anvendelse af fluidmekaniske principper
i kliniske problemstillinger i det kardiovaskulære system, samt i
analyse af kardiovaskulære devices’ funktion og effekt.
Opstille og anvende matematiske modeller og metoder i
problemstillinger inden for fysiologisk fluidmekanik med fokus på
blod flow.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Forklare forskellige former for hjertefejl (septum-defekt og
klapinsufficiens) og dyb venetrombose og illustrere indvirkningen
af disse sygdomme på blodtryk og blodflow
- Illustrere funktionsprincippet for kardiovaskulære devices
(kunstig hjerteklap, vena cava filter) og arteriovenøs fistula,
samt analysere deres indvirkning på blodtryk og blodflow
- Forklare og illustrere principperne i direkte og indirekte
måling af blodtryk, forklare deres anvendelse og forklare og
illustrere kilder til målefejl
- Klassificere fluider ud fra deres densitet og viskositet og
forklare og illustrere indvirkningen af disse egenskaber på
hastighedsfeltet med korrekt brug af fagets terminologi
- Udlede Navier-Stokes og Bernoullis ligninger, forklare
betydningen af alle led og tilpasse ligningerne til konkrete
problemstillinger
- Beregne acceleration, hastighedsfelter, tryk, rotation og
tværspændinger i kartesiske og polære koordinatsystemer både
analytisk og med numeriske værktøjer
- Løse problemstillinger i trin med kompleks beskrivelse med
inkonsistent og upræcis information, inden for kendte problemsfære
og med kendte, avancerede værktøjer
- Gennemføre komplicerede procedurer og bruge avancerede
værktøjer selvstændigt og fejlfrit
- Udøve tolerance og empati, løse konflikter og øve indflydelse
gennem engagement i samspillet med andre
- Demonstrere vedholdenhed, ansvarsbevidsthed, selvværd og
selvledelse
- Arbejde i teams med ansvar for planlægning og monitorering af
samarbejdsprocesser, samt evaluere og give konstruktiv feedback på
eget og andres arbejde
- Udarbejde mundtlige fremlæggelser og skriftlige materialer på
dansk med kun få fejl og mangler, som gør anvendelse af
fortællestil i overensstemmelse med normer og standarder og som er
struktureret i henhold til formål og kontekst
Kursusindhold
1. Kliniske problemstillinger: Hjertefejl (septum-defekt og
klapinsufficiens) og dyb venetrombose
2. Kardiovaskulær devices og behandlingsmetoder: Kunstige
hjerteklapper, vena cava filtre, anlæggelse af arteriovenøs fistula
i forbindelse med dialyse
3. Blodtryksmåling: Klinisk måling af blodtryk, hydrostatisk tryk,
statisk og dynamisk tryk
4. Grundlæggende begreber: Kontinuitetsbegrebet, overflade- og
volumenkræfter, sammentrykkelighed, opdrift, overfladespænding og
kapillareffekten
5. Bernouillis ligning: Energimængde i væsker, tryk-volumen kurve
6. Væskers kinematik: Hastighedsfelt, flow rate, accelerationsfelt,
hastighedsgradienttensoren, rotation, aksial extension,
volumenekspansion, vinkeldeformation, strain rate tensoren,
rotationstensoren
7. Bevarelse af masse: Massebevarelse på differentiel form og
integralform, Lebniz teorem, Gauss teorem, differentialoperatorer i
cylinder koordinatsystemet
8. Equation of motion: Impulsbevarelse af systemvolumen udtrykt ved
kontrolvolumen, kræfter på et fluidelement, traktionsvektoren,
divergens af en dyade, divergens af en tensor, Cauchy´s ligning i
kartesiske og polære koordinatsystemer
9. Fluiders konstitutive ligninger: Symmetri i stress tensor,
symmetrier i isotrope fluiders stivhedstensor, Lamé konstanterne,
viscositet, Newtonske og ikke-Newtonske fluider
10. Navier-Stokes ligning: Divergens af stress tensoren,
Navier-Stokes ligning for sammentrykkelige og usammentrykkelige
fluider, uniaxial flow over plan flade
11. Comsol simuleringer af blod flow i kliniske problemstillinger
og kardiovaskulære devices
12. Planlægning og udførelse af projektarbejde i grupper, samt
evaluering af eget og andres arbejde.
13. Der indgår to obligatoriske opgaver i kurset, som ikke danner
grundlag for bedømmelse.
Litteraturhenvisninger
James R. Welty, Gregory L. Rorrer, David G. Foster: Fundamentals of
Momentum, Heat and Mass Transfer, 6th edition, John Wiley and Sons.
ISBN: 978-1-118-80887-0
Bemærkninger
Kurset er et teknologisk linjefag i bacheloruddannelsen Medicin og
Teknologi.
E-learning anvendes i form af electronic correction system og
digital eksamen.
Sidst opdateret
21. november, 2016